[发明专利]彩色阴极射线管用的玻璃面板和阴极射线管

说明书

                         技术领域

本发明涉及用于如电视广播接收机(下文称为电视机)或计算机的显示器的彩色阴极射线管，以及用于这种阴极射线管的玻璃面板。

                         背景技术

首先，结合附图描述彩色阴极射线管的结构。图1是整个阴极射线管的局部截面图。

阴极射线管1的外壳是一个玻璃外壳2，主要包括显示图像用的面板3、与面板3密封连接的漏斗4以及容纳电子枪17的颈5。面板3由近似长方形的构成图像显示屏幕的正面部分7和以基本上与正面部分7垂直的方向从其边缘经由曲率半径为R的转弯部分11延伸的围裙部分6构成。

防爆加固带8环绕在边缘部分6的周围，用以维持面板的强度并防止破裂后破裂物的散开。在正面部分7的内表面上，叠置了由从电子枪17射出的电子束撞击而发射荧光的荧光屏12，和将荧光屏12向阴极射线管后面(漏斗4)发射的荧光反射到前面(正面7)的铝膜13，在该内表面上还提供了调节电子束撞击位置的荫罩板14。荫罩板14由柱螺栓销15固定在围裙部分6的内表面上。此外，图1中的A指的是连接颈5中轴和面板3中轴的管轴。

使用密封材料如焊料玻璃，在对应于围裙部分6的端部的密封边缘部分使上述面板3与漏斗4的密封边缘部分密封地结合起来，从而形成密封部分10。

彩色阴极射线管具有上述结构的玻壳的作用是个真空管，大气压力作用于它的外表面上，因而在玻壳的相当大范围中存在着由于与球形外壳不同的不对称形状产生的位伸应力(这是当玻壳被抽空时由内部压力和外部压力之间的差异产生的应力，在下文称为真空应力)。

此外，在生产阴极射线管的过程中，尤其是在抽真空的同时还维持玻壳在大约350℃的高温，由于这一步骤所产生的温度差异，就会形成应力(在这个加热步骤中形成的应力，在下文称为热应力)，这个热应力加到上述真空应力上，结果在极端情况下，空气的瞬时流入以及它的反作用可能发生猛烈的内向爆炸，造成的损坏可能波及其周围环境中。

对于其它类型的阴极射线管如投射型阴极射线管(投射管)或黑白(单色)阴极射线管，不需要如上面所述将各个部件如荫罩板连接到面板的内面上。但是，对于彩色阴极射线管，在连接这些部件的步骤中面板的内表面有可能遭到损坏。

为了确保能防止这类问题，考虑到该阴极射线管的使用寿命和在装配玻壳和阴极射线管步骤中会发生的对该玻璃表面磨擦的强度，在使用150砂纸产生均匀擦痕的玻壳上施加空气压力或液压，进行外压负荷实验，测定出受压破坏时的内压和外压之差。玻壳在制成至少能承受0.3MPa这样的压力差。

此外，近年来，人们要求电视有大的显示屏和平整的正面部分，并且其重量减少。如果仅仅是通过减少壁的厚度来达到减小重量的目的，那么上述的真空应力将会增加。因此，需要改进面板的强度，为此研究了一些强化方法。

迄今，如日本专利第2904067号公开的，作为减少阴极射线管用玻壳的重量的一种方法，在实践上已提出了采用如物理强化方法，在玻璃面板的表面上形成厚度为该玻璃厚度的1/6的压缩应力层。但是，对具有三维结构且壁厚度分布不均匀的漏斗或面板不可能均匀地淬火。结果，由于不均匀的温度分布，与压缩应力一起形成了较大的残余拉伸应力，从而使压缩应力相当限制在最多30MPa的水平，使得不可能产生大的压缩应力。即是说，采用物理强化方法，由于可能对玻壳产生的压缩应力相当小，使得玻壳的重量减少受到限制。

另一方面，知道有种化学强化的方法可以强化玻壳表面来减少重量。这种方法是在不高于扭变点的温度用大于玻璃中某些碱金属金属离子的离子来替换这些碱金属离子，通过体积的增加在玻璃的表面上形成压缩应力层。例如，将含有约5-8％的Na₂O和约5-9％的K₂O的锶/钡/碱金属/铝硅酸盐玻璃浸在约450℃的KNO₃的熔体中。在采用这种化学强化方法的情况下，可获得最多达到500MPa的很大压缩应力，因此在减少重量方面它比物理强化更有利，因为不会形成不需要的拉伸应力。

此外，从电子枪发射的电子束撞击到涂覆在面板内表面上的磷光体上，使该磷光体发光产生出图像的同时，阴极射线管会产生X射线，如果这种X射线透过面板并泄漏到阴极射线管外，有可能对人体产生损伤。因此，除了上述要求的重量减少外，形成该面板的玻璃还需要具备对X射线屏蔽的能力。